Inventato un materiale trasparente che conduce e isola il calore allo stesso tempo

I ricercatori dell'Università di Bayreuth e del Max Planck Institute for Polymer Research hanno combinato le proprietà di isolamento termico di materiali come il polistirolo con le proprietà di conduzione termica dei metalli

Il controllo del calore è una proprietà dei materiali molto utile per diversi scopi. La capacità di isolare o di condurre è essenziale per isolare le nostre case, per ottimizzare i refrigeratori o per dissipare il calore dei computer. Spesso il materiale ideale dovrebbe sia isolare (verso l'esterno) sia condurre, per dissipare il calore che accumula. Un nuovo materiale mostra che la soluzione potrebbe essere molto vicina. La ricerca è stata condotta da scienziati dell'Università di Bayreuth, guidati dal prof. Josef Breu e dal prof. Markus Retsch, e del Max Planck Institute for Polymer Research, guidati dal prof. Greorg Fytas.

Il materiale è formato da lamine di vetro spesse nanometri, tra le quali sono presenti catene polimeriche, a formare una struttura a strati alternati. Il risultato finale è una lastra completamente trasparente che funziona in modo simile a una finestra a doppio vetro. La differenza è che, invece di due strati, in questo caso se ne possono avere centinaia, ottenendo proprietà uniche. La struttura a strati fa sì che il calore non venga trasmesso perpendicolarmente alla lastra. Il polimero interno, invece, trasmette il calore all'interno dello strato, conferendo proprietà di conduzione termica nella direzione parallela alla lastra.

Rappresentazione schematica del nuovo materiale. Credits: twitter.

I test effettuati, riportati in un articolo pubblicato su Angewandte Chemie, dimostrano l'elevato potenziale del materiale. La conducibilità termica lungo gli strati è 40 volte superiore rispetto alla direzione perpendicolare. Inoltre, la conducibilità è paragonabile a quella delle piastre termiche usate nei dissipatori per i processori dei PC. I ricercatori ritengono che il materiale possa aiutarli anche a studiare i fenomeni di propagazione del suono, che si comporta in modo simile al calore quando viene trasmesso attraverso un materiale.

Il nuovo materiale potrebbe trovare rapido impiego nella tecnologia LED ad alte prestazioni, dove occorre bilanciare contemporaneamente isolamento e dissipazione del calore. Questo però è solo l'inizio: il team sta già pianificando di variare la struttura della lastra per comprendere appieno la correlazione tra struttura e proprietà e per ottenere nuovi materiali sempre più performanti.

Per restare aggiornato sulle ultime novità e invenzioni, sfoglia Il Brevetto, la rivista delle invenzioni.